新華社北京11月7日電(記者張瑩)一年前，美國(guó)“旅行者2號(hào)”探測(cè)器飛出日球?qū)?，成為繼“旅行者1號(hào)”之后第二個(gè)進(jìn)入星際空間的人類探測(cè)器。
“旅行者2號(hào)”從太陽(yáng)系進(jìn)入星際空間看到了什么?本周出版的新一期英國(guó)《自然·天文學(xué)》雜志刊發(fā)一組論文，詳解“旅行者2號(hào)”傳回的首批“星際穿越”數(shù)據(jù)，讓人們得以窺見(jiàn)太陽(yáng)系與星際空間“接壤”之處的神秘圖景。
觀測(cè)到對(duì)稱的日球?qū)?/p>
美國(guó)航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室在一份公報(bào)中介紹，“旅行者2號(hào)”搭載了5個(gè)科學(xué)探測(cè)設(shè)備。此次發(fā)表5篇論文，每篇側(cè)重解釋一個(gè)探測(cè)設(shè)備所獲數(shù)據(jù)。
在論文中，研究人員確認(rèn)，“旅行者2號(hào)”于2018年11月5日飛出日球?qū)舆M(jìn)入星際空間。此時(shí)，該探測(cè)器距太陽(yáng)約180億公里。信號(hào)以光速?gòu)脑撐恢脗骰氐厍蛐枰^(guò)16小時(shí)。
日球?qū)营q如太陽(yáng)風(fēng)吹出的巨大“氣泡”，太陽(yáng)系行星都處在“氣泡”內(nèi)。“旅行者1號(hào)”2012年飛出日球?qū)訒r(shí)距太陽(yáng)約183億公里，這之前科學(xué)家并不知道這個(gè)“氣泡”究竟有多大。
對(duì)比兩個(gè)探測(cè)器的“穿越”位置可為研究日球?qū)咏Y(jié)構(gòu)提供線索。參與研究的美國(guó)艾奧瓦大學(xué)學(xué)者比爾·庫(kù)爾思說(shuō)，通過(guò)對(duì)比兩個(gè)探測(cè)器的穿越點(diǎn)可基本看出日球?qū)有螤钍菍?duì)稱的。
對(duì)比數(shù)據(jù)還揭示了日球?qū)禹數(shù)哪承┨卣?，比如在不同位置日球?qū)禹敽穸炔煌Ｈ涨驅(qū)禹斒侨涨驅(qū)幼钔饩夁吔纾?yáng)風(fēng)與星際風(fēng)在這里達(dá)到平衡?？茖W(xué)家認(rèn)為日球?qū)禹敃?huì)隨太陽(yáng)活動(dòng)移動(dòng)，就好像肺部隨著呼吸擴(kuò)張和收縮一樣。
探明太陽(yáng)系和星際空間的邊界
太陽(yáng)系與星際空間的邊界地帶充斥著哪些物質(zhì)?“旅行者2號(hào)”也獲得一些線索。進(jìn)入星際空間時(shí)，它搭載的高能粒子探測(cè)儀檢測(cè)到日球?qū)恿Ｗ訑?shù)量驟降，同時(shí)宇宙射線量劇增并保持在高水平。此前“旅行者1號(hào)”發(fā)現(xiàn)日球?qū)涌梢詫⒌厍蚣捌渌行鞘艿降挠钪嫔渚€輻射減少七成以上。
兩個(gè)探測(cè)器獲得的數(shù)據(jù)均顯示，它們完成穿越時(shí)周圍等離子體密度劇增。等離子體是由正負(fù)離子、電子及中性粒子組成的特殊物質(zhì)形態(tài)。科學(xué)家此前已知，日球?qū)觾?nèi)的等離子體熾熱而稀疏，星際空間內(nèi)的等離子體冰冷而密實(shí)。
參與研究的艾奧瓦大學(xué)榮譽(yù)教授唐納德·格尼特說(shuō)，最新數(shù)據(jù)表明“那種認(rèn)為太陽(yáng)風(fēng)在深入宇宙空間時(shí)逐漸減弱的老觀點(diǎn)是不正確的”。等離子體密度劇烈變化意味著，太陽(yáng)系和星際空間之間有一個(gè)明確邊界。
“旅行者2號(hào)”數(shù)據(jù)證實(shí)，星際空間邊界的等離子體溫度確實(shí)低于日球?qū)觾?nèi)等離子體，但比此前預(yù)期略高。數(shù)據(jù)還顯示，“旅行者2號(hào)”飛離日球?qū)忧暗入x子體密度也曾略微升高，表明等離子體在日球?qū)觾?nèi)緣和外緣經(jīng)過(guò)了兩次壓縮，但尚無(wú)法解釋原因。
“旅行者”項(xiàng)目科學(xué)家、美國(guó)加州理工學(xué)院物理學(xué)教授愛(ài)德華·斯通說(shuō)：“‘旅行者’探測(cè)器向我們展示了太陽(yáng)與填充銀河系恒星間大部分空間的物質(zhì)如何相互作用……如果沒(méi)有‘旅行者2號(hào)’傳回的新數(shù)據(jù)，我們就無(wú)法知道‘旅行者1號(hào)’看到的景象是整個(gè)日球?qū)拥奶卣?，還是只與它穿越的地點(diǎn)和時(shí)間有關(guān)。”
發(fā)現(xiàn)平行的宇宙磁場(chǎng)
宇宙磁場(chǎng)廣泛存在于宇宙每個(gè)角落。“旅行者2號(hào)”磁場(chǎng)傳感器的觀測(cè)數(shù)據(jù)印證了“旅行者1號(hào)”的一個(gè)驚人發(fā)現(xiàn)：日球?qū)禹斖饩墔^(qū)域磁場(chǎng)方向與日球?qū)禹攦?nèi)部磁場(chǎng)方向是平行的。
科學(xué)家最初通過(guò)“旅行者1號(hào)”發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象時(shí)，他們不確定這種有序的磁場(chǎng)排列是外部星際空間的普遍特征還是巧合，最新數(shù)據(jù)表明太陽(yáng)系內(nèi)外磁場(chǎng)方向很可能是一致的。
1977年，美國(guó)發(fā)射了“旅行者1號(hào)”和“旅行者2號(hào)”探測(cè)器。不過(guò)名稱在后的“旅行者2號(hào)”反而先發(fā)射16天，它最初設(shè)計(jì)壽命為5年，用于觀測(cè)木星和土星，但此后繼續(xù)向太陽(yáng)系邊緣飛行，又觀測(cè)了天王星和海王星，到現(xiàn)在已運(yùn)行42年。目前，兩個(gè)探測(cè)器中速度較快的“旅行者1號(hào)”距太陽(yáng)超過(guò)220億公里，較慢的“旅行者2號(hào)”距太陽(yáng)約182億公里。
美國(guó)航天局說(shuō)，“旅行者”姊妹探測(cè)器上攜帶有關(guān)于人類文明的聲音、圖片和影像，有望在數(shù)十億年后仍然在宇宙中傳遞人類文明的信息。
關(guān)鍵詞： 旅行者2號(hào)
